TWI239127B - Integrated socket and cable connector - Google Patents

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TWI239127B TW093116578A TW93116578A TWI239127B TW I239127 B TWI239127 B TW I239127B TW 093116578 A TW093116578 A TW 093116578A TW 93116578 A TW93116578 A TW 93116578A TW I239127 B TWI239127 B TW I239127B
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    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H05K7/10—Plug-in assemblages of components, e.g. IC sockets

Description

1239127 (1) 玖、發明說明 【發明所所屬的技術領域】 本發明大體上關於電連接器領域。更特別地，本發明 的實施例關於整合的插座及纜線連接器。 【先前技術】 隨著處理器和其它積體電路元件之速度及複雜度增加 ，對於高速輸入/輸出（10)及乾淨的電力配送之需求也 增加。傳統的封裝技術已達物理極限，使得它們無法符合 所有需求。 此外，由於更高的電流及高I/O數之增加趨勢，使用 目前的技術實質上增加接腳數，因此，本體尺寸及封裝成 本增加。而且，大部份的中央處理單元（CPU)目前在CPU 基底上具有約2.5-2.6平方吋所需的連接器設置面積 (footprint)，這是有限的及昂貴的。 目前的一解決之道是在邏輯及電源電路中設有多個連 接器。但是，此解決之道會導入高程度的電感及電阻，這 接著使訊號變差及損失電力。 圖1 a-1 c說明目前技藝之狀態。圖1 a顯示典型的陸面 柵陣列（LGA)插座，其中，電力及訊號接點區在接觸設計 及配置上是均勻的。圖h的插座包含形成的金屬接點〗〇 2 以嚙合元件及框1 〇4。圖〗b顯示圖1 a中所示的插座之剖面 視圖。 圖1 c係顯示標準的接腳柵陣列（PGA)零插入力（ZIF)插 (2) 1239127 座之上視圖。圖1 c的插座包含致動桿1 〇 6及插座柵1 〇 8， 致動桿1 06將插入的裝置鎖於適當位置，插座柵1 08會容納 來自插入的元件之接腳。 一般而言，目前的技術使得所有的I/O及電力經過 CPU封裝上的接腳或墊。在某些高階實施中，舉例而言， 伺服器電腦，可以使用 CPU基底的邊緣上之增加的電力 連接器。此方式也會升高電感，這接著會使訊號顯著地變 差。 【發明內容及實施方式】 在下述本發明的詳細說明中，揭示眾多特定細節以助 於完整地瞭解本發明。但是，對於習於此技藝者而言，沒 有這些特定細節，仍可實施本發明。在其它情形中，爲了 避免混淆本發明，以方塊圖形式而非詳細地顯示習知的結 構及裝置。 在說明書中所指的「一實施例」或「實施例」係意指 與配合實施例而說明的特別的特點、結構、特徵包含於本 發明的至少一實施例。說明書中不同處出現之「在一實施 例」一詞並非都意指相同的實施例。 圖2係顯示根據本發明的實施例之電腦系統2 0 0之舉例 說明的方塊圖。電腦系統2 0 0包含耦合至匯流排2 0 5之中央 處理單元（C P U ) 2 0 2。在一實施例中，C P U 2 0 2係包含可從 加州Santa Clara之Intel公司取得的Pentium ]1處理器系 列、P e n t i u in 111 處理器、p e n t i u m 1 V 處理器之 P e η 1 i U m 系 -6 - 1239127 (3) 列處理器中的處理器。或者，可以使用其它CPU，舉例而 言，Intel的XSca]e處理器、Inte]的Banias處理器、可 從英國之Cambridge的ARM公司取得的ARM處理器、或 是可從德州的Texas Instrument公司取得之OMAP處理器 (增強型ARM爲基礎的處理器）。 晶片組2 0 7也會耦合至匯流排2 0 5。晶片組2 0 7包含記 憶體控制集線器（MCH)210。MCH210包含耦合至主系統 記憶體2 1 5之記憶體控制器2 1 2。主系統記憶體2 1 5儲存資 料及由 CPU 202或系統200中包含的其它裝置所執行之指 令序列。在一實施例中，主系統記憶體2 1 5包含動態隨機 存取記憶體（DRAM);但是，可以使用其它記憶體型式以 實施主系統記憶體2 1 5。其它的裝置也可以耦合至匯流排 2 〇5，舉例而言，多CPU及/或多系統記憶體。 MCH 210也包含耦合至繪圖加速器23 0之繪圖介面213 。在一實施例中，繪圖介面2] 3經由加速的繪圖埠（AGP)而 耦合至繪圖加速器2 3 0，加速的繪圖埠係根據加州 Santa C 1 a r a之I n t e I公司所發展的A G P規格2.0更新版介面而操 作。 此外，集線器介面會使MCH 2 1 0經由集線器介面而耦 合至輸入/輸出控制集線器（ICH)24〇。ICH 24〇提供對於 電腦系統200內的輸入/輸出（I/O)裝置之介面。ICH 240可 以轉合至遵守奧勒崗州 P〇rtIand之 PCI Special Interest GrOUp所發展的匯流排規格更新版2.]之週邊元件連接 (pCI)匯流排。如此，1CH 24 0包含PCI橋接器24 6，PCI橋 1239127 (4) 接器246提供對PCI匯流排20之介面。PCI橋接器2 4 6提 供CPU 2 02與週邊裝置之間的資料路徑。 PCI匯流排242包含音頻裝置250及碟片驅動器255。 但是，習於此技藝者將瞭解其它裝置可以耦合至P C I匯流 排242。此外，習於此技藝者將認知到 CPU 202及MCH 2 1 0可以合倂以形成單一·晶片。此外’在其它實施例中， 繪圖加速器230也包含於MCH 210之內。 再者，在不同實施例中，其它週邊也耦合至ICH 240 。舉例而言，這些週邊包含整合的驅動電子裝置（IDE)或 小電腦系統介面（SCSI)硬碟機、通用串列匯流排（USB)埠 、鍵盤、滑鼠、平行埠、串列埠、軟碟機、數位輸出埠（ 例如，數位視頻介面（D VI))、等等。此外，可以考慮電腦 系統2 0 0從下述來源之一或更多接收電力以用於其操作： 電池、交流電（A C)插座（例如，經由變壓器及/或配接器 )、汽車電源、飛機電源、等等。 圖3係顯示根據本發明的實施例之插座的舉例說明之 頂視圖。插座3 0 0包含致動桿3 0 2 (例如，將插入的元件下 鎖或扣持於適當處）、插座柵3 0 4 (例如，容納插入的元件 之接腳）、插座框3 06(例如，提供結構剛性給插座3 00)、 續線連接器3 0 8 (例如，接收可撓纜線或其它型式的纜線） '及纜線3 1 0。 在本發明的實施例中，纜線3 1 0可以是任何型式的纜 線’舉例而言，帶狀纜線、可撓纜線、它們之組合、等等 。經過纜線之訊號（例如ΪΟ訊號）經由纜線連接而耦合至 1239127 (5) 插座3 0 0。這些訊號可以耦合至插座柵3 04之內個別的插座 及/或耦合至一或更多電源/接地平面。在本發明的一實 施例中，可以經由插座3 0 0 (舉例而言，經由其框3 0 6 )以提 供電源/接地平面。此外，訊號及/或電源/接地可以經 由插座3 00 (例如經由其框3 06)而耦合至主機板。、 在本發明的另一實施例中，舉例而言，藉由在插座 3 0 0上設置纜線連接器3 0 8，插座3 0 0可以與目前的插座一 起使用。在本發明的此實施例中，需要增加的CPU及、 或晶片的基底面積（舉例而言，約0.2 5平方吋或更多）以 被插入插座300。 圖4係顯示根據本發明的實施例之插座插入技術4 0 0的 舉例說明的側視圖。在本發明的一實施例中，插座插入技 術4 0 0可以應用至圖3的插座3 0 0。插座插入技術4 0 0顯示被 插入纜線連接器3 0 8 (其接者樞接地附著於插座框3 06)之纜 線3 1 0。在本發明的一實施例中，一旦纜線3 1 0被完全地插 入於纜線連接器3 0 8中時，纜線連接器3 0 8 (或其佇鎖）會以 向下方向樞轉以嚙合或鎖於纜線3 0 1。可推知，根據本發 明的實施例，纜線310可以與存在於插座框3 06之上及/或 之內的可撓凸塊建立電接觸。 在本發明的又一實施例中，形成插座框3 06(例如，基 座及上方蓋）以允許設有獨立接點及/或固持靠在接點（ 例如3 0 8 )上的纜線之可關式佇鎖蓋的區域。這些接點可以 附著至插座3 0 0之內連接至插座接點及/或主機板之訊號線 及/或電源/接地層。在本發明的又另一實施例中，電源 -9- 1239127 (6) /接地層可以由插座本體中之可撓、衝壓金屬、電鍍塑膠 、及/或其組合所製成。 圖5係顯示根據本發明的實施例之晶片對晶片耦合系 統5 0 0之舉例說明的側視圖。系統5 0 0包含主機板5 〇 2、晶 片組5 0 4、整合的插座5 0 6、晶片5 0 8 (舉例而言，參考此處 其它圖式而述之C P U，例如圖2的2 0 2 )、纜線3 1 0、連接 器3 0 8、及插座3 0 0。如圖5所示，纜線3 1 0可將晶片組5 0 4 ( 例如經由連接器3 0 8 )耦合至整合的插座5 0 6。接著，整合 的插座可以提供纜線310與電源/接地平面及/或訊號（例如 10訊號）中之一或更多以及晶片5 0 8及/或主機板5 02之間的 連接。 在本發明的另一實施例中，整合的插座5 0 6提供之 電感小於具有連接器的插座（例如參考圖3所述之插座）之 電感。此外，相較於具有插座及連接器的實施例，整合的 插座506需要較少的基底面積。 在本發明的又一實施例中，整合的插座5 06使訊號及/ 或電源/接地層經過內部以提供纜310、晶片5 0 8、及/或主 機板5 0 2之間的連接。 在本發明的又另一實施例中，整合的插座設計可以用 於晶片5 0 8及晶片組5 04。此外，整合的插座設計可以用於 在例如積體電路（1C)等二或更多元件之間建立耦合。 根據本發明的實施例，經由下述製程，製造整合的插 座 5 0 8 : 模製插座的基座及蓋； -10- 1239127 (7) 模製或製造致動桿（3 Ο 2 ); 形成用於插座的接點； 將接點插入插座的基座；及 在插座的蓋上壓扣。 在本發明的另一實施例中，插座框306及插座柵304是 製成單件式。 圖6A、7A及8A係顯示根據本發明的不同實施例之整 合的插座佇鎖機構之舉例說明的上視圖。圖6 B、7 B及8 B 顯示根據本發明的不同實施例之整合的插座佇鎖機構之舉 例說明的剖面側視圖。 圖6A顯示結構柱602(例如，提供結構支撐給整合的 插座）及導件6〇4(例如，幫助引導纜線3 1 0與整合的插座 5 06之嚙合）。圖6A又顯示處於完全開啓位置之致動器桿 6 0 6。在本發明的一實施例中，致動器桿6 〇 6會樞接地附著 至整合的插座5 06。 圖6 B係顯示具有處於全開位置的致動器桿6 〇 6之整合 的插座之剖面視圖。圖6 B又顯示接點叉尖6 0 8 (例如，與 纜線3 1 0建立接觸）及插入開口或纜線插槽6〗〇 (例如，容納 纜線3 1 0)。在本發明的一實施例中，一或更多接點叉尖 ό 0 8是受彈簧力作用以進一步幫助嚙合纜線3〗〇。在本發明 的又一實施例中，一或更多接點叉尖60 8可爲自行穿透式 的接點叉尖以與纜線3 ] G建立電接觸（不論纜線3〗〇的絕緣 是否已被移除）。在本發明的另一實施例中，接點叉尖可 以用於纜線連接器3 0 8中。 -11 - (8) 1239127 圖7 A及7 B係顯示處於關閉位置的致動器桿6 〇 6之上 視圖。圖7 Β及8 Β係顯示處於關閉位置的致動器桿6 0 6之 剖面視圖。圖8 Α係顯示鎖翼片8 0 2以在致動器桿6 0 6處於 關閉位置時鎖於其中。根據本發明的實施例，可想而知， 致動器桿606可以滑動地附著至整合的插座5〇6(例如，經 由滑動翼片8 0 2 )。 圖9係顯示根據本發明的實施例之舉例說明的整合的 插座900。在本發明的一實施例中，整合插座9〇0具有同於 或類似於整合的插座5 0 6有關說明的特徵。整合的插座9 〇 〇 包含致動器桿3 02、插座柵3 04、及插座框3 06。整合的插 座9 0 0又包含纜線佇鎖或蓋9 0 2，纜線佇鎖或蓋9 0 2可向下 嵌壓以連接纜線310至整合的插座900。 在本發明的一實施例中，此處所述之致動桿及致動器 桿不會出現。如此，所使用的插座可以是L G A或低插入 力（LIF)插座。 在本發明的一實施例中，此處所述之整合的插座/連 接器可以使得關鍵I 〇及/或電源與機板分離。在本發明 的另一實施例中，由於可撓纜線一般而言具有更佳及一致 的電容，所以’此處所述的技術可以允許更乾淨的訊號鏈 結以支援晶片及/或智慧型調節器。在本發明的另一實施 例中，插座也包含孔以作爲安裝之用（例如，安裝於主機 板上）。 在本發明的又一實施例中，使用單一多功能連接器以 電連接元件，而能夠將電源/接地及/或10送至及送出 * 12- 1239127 (9) 邏輯電路。在本發明的又一實施例中，此處所述之整合的 插座造成低電感、低電阻、及低成本的插座和連接器組合 ，可以降低構件數、主機板的安置面積、串擾、及/或所 選取的電源/接地和/或I/O線上的電感。 對於習於此技藝者而言，在閱讀上述說明之後，將淸 楚知道本發明的很多替代及修改，應瞭解，此處所示及說 明的任何特別實施例僅爲說明之用，絕非被視爲限定。因 此’不同的實施例的細節並非要限定申請專利範圍之範圍 ’申請專利範圍本身僅記載被視爲本發明必要之特徵。 【圖式簡單說明】 附圖以舉例但非限定之方式顯示本發明，其中，類似 代號表示類似或相同的元件，其中： 圖1 a - 1 c顯示目前技藝的狀態； 圖2顯示根據本發明的實施例之電腦系統2 〇 〇的舉例說 明之方塊圖； 圖3係顯示根據本發明的實施例之插座3 〇 〇的舉例說明 之上視圖； 圖4係顯示根據本發明的實施例之插座插入技術4 〇 〇的 舉例說明之側視圖； 圖5係顯示根據本發明的實施例之晶片對晶片耦合系 統5 00的舉例說明的側視圖·， 圖6 A、7 A及8 A顯示根據本發明的不同實施例之整合 的插座佇鎖技構之舉例說明的上視圖； -13- 1239127 (10) 圖6B、7B及8B顯示根據本發明的不同實施例之整合 的插座佇鎖技構之舉例說明的剖面側視圖；及 圖9係顯示根據本發明的實施例之舉例說明的整合的 插座9 0 0。 【主要元件符號說明】 1 04 框 1 06 致 動 桿 1 08 插 座 柵 200 電 腦 系 統 202 中 央 處 理 口口 早 元 205 匯 流 排 207 晶 片 組 2 10 記 憶 體 控 制 集 線 器 2 1 2 記 憶 體 控 制 器 2 13 繪 圖 介 面 2 15 主 系 統 記 憶 體 23 0 繪 圖 加 速 器 240 輸 入 /輸出控制集線器 242 週 邊 元 件 連 接 匯 流排 246 週 邊 元 件 連 接 橋 接器 250 音 頻 裝 置 255 碟 片 驅 動 器 3 00 插 座 -14- 1239127 (11) 3 0 2 致動器桿 3 0 4 插座栅 3 0 6 插座框 3 0 8 纜線連接器 3 10 纜線 5 0 0 晶片對晶片耦合系統 5 02 主機板 5 0 4 晶片組 5 06 整合的插座 5 0 8 晶片 6 02 結構柱 6 04 導件 6 06 致動器桿 6 0 8 接點叉尖 610 纜線插槽 8 02 鎖翼片 9 00 整合的插座 902 蓋

Claims (1)

  1. (1) 1239127 拾、申請專利範圍 1. 一種插座，包括： 插座柵，容納來自元件之一或更多接腳； 框’耦合至該插座柵以提供結構支撐；及 纜線插槽，整合於該插座中以容納纜線。 2 ·如申請專利範圍第1項之插座，其中，一或更多訊 號被女排路線經過該插座。 3 ·如申請專利範圍第2項之插座，其中，該被安排路 線的訊號會被安排路線通至主機板。 4 ·如申請專利範圍第1項之插座，其中，該一或更多 訊號係選自包括10訊號、電源訊號、接地訊號、及其組 合之族群 ° 5 ·如申請專利範圍第4項之插座，其中，該電力訊號 被提供經過嵌入於該插座中的電源平面。 6 .如申請專利範圍第4項之插座，其中，該接地訊號 被提供經過嵌入於該插座中的電源平面。 7 .如申請專利範圍第1項之插座，又包含致動器桿， 該致動器桿可樞接地耦合至該框以將該元件固持於適當處 〇 8 .如申請專利範圍第1項之插座，其中，該元件是積 體電路晶片。 9 .如申請專利範圍第8項之插座，其中，該積體電路 晶片是中央處理器及晶片組之一。 1 0 .如申請專利範圍第〗項之插座，其中，該纜線插槽 -16- (2) 1239127 包含一或更多接點叉尖。 該接觸 該接觸叉 〇 該框及該插 】1.如申請專利範圍第1 〇項之插座，其中 尖中至少之一是受彈簧力作用以助於嚙合該纔線 1 2 .如申請專利範圍第丨〇項之插座，其中 尖中至少之一是自行穿透以與纜線建立電接點。 Ϊ 3 ·如申請專利範圍第1項之插座，其中， 座柵是製成單件式。 1 4 · 一種電腦系統，包括： 中央處理單元； 顯示裝置，耦合至該中央處理單元以顯示影像. 整合的插座，用以容納元件； 插座柵，容納來自該元件之一或更多接腳； 框’耦I合至該插座柵以提供結構支撐；及 續線插槽’整合於該插座中以容納續線。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之電腦系統，又包含記憶 體，耦合至該顯示裝置以儲存該影像。 1 6 . —種插座，包括： 插座柵，容納來自元件之一或更多接腳； 框，耦合至該插座柵以提供結構支撐；及 纜線連接器，耦合於該插座以容納纜線。 或更多 該被安排 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之插座，其中 訊號被安排路線經過該插座。 ]8 .如申請專利範圍第1 7項之插座，其中 路線的訊號會被安排路線通至主機板。 -17- 1239127 (3) 1 9 .如申請專利範圍第1 6項之插座，其中，該一或更 多訊號係選自包括10訊號、電源訊號、接地訊號、及其 組合之族群。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 9項之插座，其中，該電力訊· 號被提供經過嵌入於該插座中的電源平面。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項之插座，其中，該接地訊 號被提供經過嵌入於該插座中的電源平面。 22 ·如申請專利範圍第1 6項之插座，又包含致動器桿 ’ s亥：fcii動益桿可樞接地親合至該框以將該元件固持於適當 處。 2 3 .如申請專利範圍第1 6項之插座，其中，該元件是 積體電路晶片。 24·如申請專利範圍第23項之插座，其中，該積體電 路晶片是中央處理器及晶片組之一。 2 5 ·如申請專利範圍第I 6項之插座，其中，該纜線插 槽包含一或更多接點叉尖。 2 6 ·如申g靑專利範圍第2 5項之插座，其中，該接觸叉 尖中至少之一是受彈簧力作用以助於嚙合該纜線。 27·如申請專利範圍第25項之插座，其中，該接觸叉 尖中至少之一是自行穿透以與纜線建立電接點。 2 8 · —種元件安裝方法，包括·· 設置整合的插座； 設置插座栅以容納來自元件之一或更多接腳； 設置耦合至該插座栅之框，以提供結構支撐；及 -18· 1239127 (4) 設置整合於該插座中的纜線插槽，以容納纜線。 2 9 .如申請專利範圍第2 8項之方法，又包含安排一或 更多訊號經過該插座之路線。 3 0 .如申請專利範圍第2 8項之方法，其中，該一或更 多訊號係選自包括10訊號、電源訊號、接地訊號、及其組 合之族群。
    -19-
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